精品解析：四川省成都市师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期10月月考生物试题

四川师大附中2026-2027学年度（上期）10月定时训练 高2024级生物 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 对于婴幼儿来说，辅食营养配方要满足婴儿生长发育的能量需求和营养需求。每 100g 米粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，还含有人体所需要的多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）。结合所学知识，下列说法正确的是（ ） A. 乳糖、蛋白质、核酸都属于生物大分子 B. 若待测米粉样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变 C. 米粉中的钙、铁、锌都属于婴儿所需的微量元素，缺铁会导致血液运输 O2 能力下降 D. 无机盐在细胞中多以离子形式存在，少数以化合物形式存在 2. 生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是（ ） A. 叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶 B. 溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏 C. 细胞的核膜是双层膜结构，核孔是大分子物质进出细胞核的通道 D. 线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶 3. 柽柳是强耐盐植物，它可以将体内多余的无机盐排出体外，以降低盐胁迫对细胞造成的危害。如图以Na+为例，展示了该过程的主要机制（图中A、B、C、D为不同的转运蛋白）。下列相关叙述错误的是（　　） A. Na+不需要与转运蛋白C结合即可完成跨膜运输 B. 一种或一类离子只能通过一种转运蛋白跨膜运输 C. Na+进入收集细胞的过程会受到氧气浓度的影响 D. 转运蛋白D在ATP作用下会发生空间结构的变化 4. 为研究温度对某鱼体内消化酶活性的影响，科研人员测定了该鱼肠道中脂肪酶在不同温度下的比活力（U/mg蛋白），结果如下表： 温度（℃） 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 比活力（U/mg蛋白） 1.5 2.8 4.2 6.7 9.3 10.1 7.8 4.5 2.1 0.5 下列叙述正确的是（ ） A. 表中数据可知该脂肪酶的最适温度介于40-45℃之间 B. 65℃时酶仍有微弱活性，说明该酶尚未发生变性 C. 本实验中不同温度的组别之间形成相互对照 D. 若将温度从65℃降至40℃，该酶的活性可恢复至最高 5. 东方蝾螈的附肢切除后，伤口处部分细胞死亡，多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期，形成具有特定分化潜能的前体细胞团——芽基，最终发育成完整附肢。下列叙述错误的是（ ） A. 芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达 B. 芽基细胞能发育成完整附肢无法体现其细胞核具有全能性 C. 从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死 D. 前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高 6. 将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是（　　） A. 若发生两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条 B. 若发生减数分裂，减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为20条 C. 若先有丝分裂后减数分裂，减数第一次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色单体为20条 D. 无论任何分裂方式，4个子细胞都可能含有32P放射性 7. 水稻的抗病和感病是一对相对性状，由常染色体上一对等位基因M/m控制。基因m在水稻花粉中编码毒蛋白，会造成一定比例的花粉不育，但该毒蛋白对雌配子无影响。某科研小组让基因型为Mm的亲本水稻植株自交，F1中抗病：感病=4：1。下列有关叙述错误的是（ ） A. 水稻的抗病对感病为显性 B. 基因M/m的遗传遵循基因的分离定律 C. 亲本水稻植株含m基因的花粉中有一半不育 D. F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同 8. 如图表示某家族的遗传系谱图，其中甲病由等位基因T/t控制，乙病由等位基因H/h控制。调查研究发现，乙病在自然人群中，女性患者明显多于男性患者；甲病在自然人群中的发病率为1/10000.不考虑突变，下列相关叙述正确的是（ ） A. 等位基因T/t、H/h位于一对同源染色体上 B. Ⅱ2的H基因来自Ⅰ1，而t基因来自Ⅰ2 C. Ⅱ3与正常女性婚配，子女患甲病的概率为1/303 D. 若想调查该遗传病的遗传方式，应在人群中随机抽样调查 9. 研究人员利用同位素标记法和离心法研究大肠杆菌DNA的复制，相关内容见下表。DNA的分子质量不同会导致其在离心管内的分布不同，可能的离心结果如下图。下列分析错误的是（ ） DNA的来源 解旋酶处理 离心结果 含15N的培养基中培养若干代得F0 使用 1 不使用 2 将F0转移到不含15N的培养基中培养一代得F1 使用 3 不使用 4 将F1转移到含15N的培养基中培养一代得F2 使用 5 不使用 6 A. 表中1与2的离心结果均为C B. 表中6的离心结果为D，且中带：重带=1：1 C. 使用解旋酶处理后进行离心，也能证明DNA复制方式 D. 根据2、4、6组结果分析可知，DNA的复制是半保留复制 10. 血橙因果肉富含血红色的花色苷而得名。其花色苷合成的调节过程如图所示，其中T序列和C序列是Ruby基因启动子，启动任一途径都可激活Ruby基因表达。为防止极寒气候造成冻伤，提前采摘的血橙中花色苷含量极少。下列分析正确的是（　　） A. T序列被甲基化后不会影响RNA聚合酶与其结合 B. 低温胁迫通过改变T序列的碱基序列使其去甲基化 C. 提前采摘的血橙置于一定强度光照下可提高花色苷含量 D. T序列甲基化后导致血橙花色苷含量降低是不可遗传的 11. 为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（ ） A. R编码的氨基酸序列发生改变，是由基因发生碱基缺失导致 B. 该突变体有多种表型变异，表明基因与性状是一一对应关系 C. 选用受精卵进行基因敲除，可确保突变的基因可遗传给子代 D. 该研究无法确定基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 12. 野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP基因突变的马铃薯，开展如下杂交实验。下列叙述错误的是（ ） A. 分析种子中双亲的特异性序列可确定其染色体来源 B. 基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失 C. 杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来 D. 经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株 13. 甘蔗原醋是近些年来开发的新型食用果醋，汁液透亮、酸味浓郁，具有调节肠胃功能、预防高血压及高血脂症等功效。具体生产流程如图所示，下列有关叙述错误的是（ ） A. LB型醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 B. 发酵前适度稀释甘蔗汁，缓解高渗对酵母的致死效应 C. 甘蔗原酒制好后只需通入无菌空气即可制作甘蔗原醋 D. 在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由橙黄色变为灰绿色 14. 抗生素是微生物产生的一类具有抑菌或杀菌活性的次级代谢产物，是临床抗感染治疗的核心药物。为筛选新型抗生素产生菌，研究人员以土壤为分离源，进行了产抗生素菌株的分离与抗菌活性鉴定实验，实验流程如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A. 涂布土壤稀释液前，需对培养基进行干热灭菌 B. 图中没有产生透明圈的菌株一定不能产生抗生素 C. 透明圈与菌落直径的比值越大，S对该抗生素越敏感 D. 图中测试菌3繁殖最慢，说明这种测试菌的抗性最强 15. 研究人员将HAP4基因定向插入到R质粒的启动子（PTDH3）的下游，以构建HAP4基因高表达载体，过程如图所示。HAP4基因的M端可直接用图中相应限制酶切割，扩增HAP4基因片段时需在N端添加特定的限制酶识别序列。若R质粒其他部位、HAP4基因不含图示的限制酶识别序列，下列叙述错误的是（ ） A. RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录 B. 应选用限制酶XhoI切割R质粒，限制酶SalI切割HAP4基因 C. HAP4基因M端存在5′−ACTAGT−3′序列，故可用SpeI进行酶切 D. HAP4基因与R质粒构成的重组质粒不能被限制酶XhoI切开 二、填空题（除标记外，每空1分，共55分） 16. 不同植物的光合作用机制不完全相同，大豆是C3植物，而玉米是一类具有高光合作用效率的C4植物，图1表示玉米的光合作用和光呼吸过程，由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。Rubisco酶是一个双功能酶，CO2浓度高时，倾向于催化C5和CO2反应；O2浓度高时，倾向于催化C5和O2反应生成CO2（称为光呼吸）。回答下列问题。 （1）正常进行光合作用的玉米植物，突然停止光照，引起________减少，导致暗反应减弱；C5与O2结合增加，使细胞产生的CO2________（填“增加”或“减少”）。 （2）晴朗的夏季中午，同一环境条件下小麦（C3植物）和玉米（C4植物）相比，光呼吸更弱的是________，其原因是：________。 （3）某同学利用大豆叶片进行有关实验，实验中多次打孔获得叶圆片，并对叶圆片进行干燥称重，结果如下表（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。则叶圆片光照1h的实际光合作用强度表达式是________（用表中相关字母表示）。 实验前 黑暗1h后 再光照1h后 叶圆片干燥称重（g/cm2） x y z （4）科研人员成功地将玉米C4途径关键酶PEPC的基因导入水稻原种中，获得了高表达的转基因水稻，其光合速率显著提升。为探究高光强下转基因水稻光合速率的提升是否与PEPC基因导入有关，研究人员在高光强下用PEPC酶专一抑制剂DCDP处理水稻叶片，并检测水稻的光合放氧速率，结果如图2所示。分析该实验中的自变量是_______，可得出的结论是________。 17. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型，其花色有红色、白色，叶型有宽叶、窄叶。某科研团队选取纯合亲本进行了如下实验，结果如下表所示。不考虑X、Y染色体的同源区段，回答下列问题： 实验 母本 父本 F1 F2 ① 红花 白花 红花 红花∶白花=9∶7 ② 白花 红花 红花 红花∶白花=9∶7 ③ 宽叶 窄叶 记录结果遗失 记录结果遗失 （1）若花色仅由一对等位基因A/a控制，且A对a为完全显性，则该基因位于______________染色体上，理由是________________________________________________________。 （2）若花色由两对独立遗传的等位基因B/b、C/c控制，仅考虑花色，则实验②F2中白花植株的基因型有____________种，F2中基因型相同的个体相互交配后不发生性状分离的植株所占比例为____________。 （3）不同染色体DNA中的简单重复序列（SSR）差异很大，可用于基因的定位。为确定控制宽叶和窄叶的基因E/e是否位于4号染色体上，该科研团队提取实验③亲本及F2中部分宽叶植株和窄叶植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上的SSR，部分电泳结果如图所示： 据此判断，可知窄叶基因为______________（填“显性”或“隐性”）基因，且位于4号染色体上，判断的理由是________________________________________________________________________________。 18. 淀粉酶在工业生产上是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平，首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。某研究人员对所取土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作（A组）和计数操作（B组），过程如图Ⅰ．图Ⅱ是一种接种方法示意图。请回答下列问题： （1）图Ⅰ中步骤③、④所用培养基的成分，最大的区别是________（填营养成分）种类不同。步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照，目的是________________________________。 （2）图Ⅰ中步骤⑦中，将1mL菌液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度经过步骤⑧各在3个平板上接种（每个平板的接种量为0.1mL），经适当培养后，2组平板上的菌落数分别为59、57、58和2、7、5.据此可得出每升菌液中的活菌数为________个，据此可推测适宜的土壤稀释倍数为________倍。 （3）图Ⅰ中经过步骤④、⑤后得到的单菌落不一定是由淀粉分解菌形成，可能的原因是________________。 （4）图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，接种环要进行________次灭菌，其中灭菌目的相同的是第________次。 19. 基因印记是小鼠遗传过程中普遍存在的一种遗传现象，是指基因在发育过程中产生专性的加工修饰（如甲基化）从而不能表达，导致后代体细胞中来源于两个亲本的基因有不同的表达活性。印记是在受精卵形成过程中获得的，在下一代配子形成时，基因印记会重建。如图是基因型为Aa的小鼠进行交配时基因的传递示意图。回答下列问题： 注：印记重建后，雄配子表现均正常，雌配子均被甲基化。 （1）亲代雌鼠表现为__________（填“显性”或“隐性”）性状，其与亲代雄鼠基因型相同但表型不同，造成这种情况的原因是________。 （2）由图示配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自其__________（填“父方”“母方”或“不确定”）。雌配子中印记重建后，A基因碱基序列__________。 （3）请设计一次杂交实验确定一生长缺陷雄鼠的基因型，写出实验思路和预期结果及结论。实验思路：__________。预期结果及结论：__________。 20. 人工开发的智能工程菌可用于简化疾病诊断和精准用药，某慢性疾病会使患者肠道内产生物质S，且生成量与疾病严重程度正相关，科研人员将抗炎蛋白基因与物质S特异性诱导激活的启动子P、终止子等组件连接构成重组基因（如图一），再与图二所示载体连接，构建表达载体。然后其导入大肠杆菌，筛选得到菌株E，饲喂菌株E的患病模型小鼠症状明显缓解。回答下列问题： （1）利用PCR获取抗炎蛋白基因时，需要加入引物，其长度不宜过短的原因是_______。 （2）先将抗炎蛋白基因插入如图二所示Kanr基因内的sacⅡ位点，抗炎蛋白基因的终止子尾端有一个pstⅠ的酶切位点。为确认抗炎蛋白基因的大小和插入方向，科研人员用限制酶_______切割重组质粒并进行电泳，结果出现了4.8kb和0.8kb两个片段。据图分析，抗炎蛋白重组基因长度约为______kb；抗炎蛋白基因插入后转录方向与Kanr基因________（填“相同”或“相反”）。 （3）为筛选转化成功的工程菌，可将大肠杆菌分别接种到青霉素和卡那霉素培养基中，转化成功的菌株E对两种抗生素的抗性情况为________。 （4）该工程菌之所以被称为智能工程菌，从抗炎蛋白基因表达的角度分析，原因可能是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川师大附中2026-2027学年度（上期）10月定时训练 高2024级生物 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 对于婴幼儿来说，辅食营养配方要满足婴儿生长发育的能量需求和营养需求。每 100g 米粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，还含有人体所需要的多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）。结合所学知识，下列说法正确的是（ ） A. 乳糖、蛋白质、核酸都属于生物大分子 B. 若待测米粉样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变 C. 米粉中的钙、铁、锌都属于婴儿所需的微量元素，缺铁会导致血液运输 O2 能力下降 D. 无机盐在细胞中多以离子形式存在，少数以化合物形式存在 【答案】D 【解析】 【分析】1、多糖、蛋白质和核酸是生物大分子。 2、细胞中的元素分为大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。 【详解】A、乳糖是二糖，不属于生物大分子，A错误； B、若待测米粉样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色变蓝，因为双缩脲试剂本身是蓝色的，B错误； C、米粉中的铁、锌都属于婴儿所需的微量元素，钙属于大量元素，C错误； D、无机盐在细胞中大数以离子形式存在，少数以化合物形式存在，D正确。 故选D。 2. 生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是（ ） A. 叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶 B. 溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏 C. 细胞的核膜是双层膜结构，核孔是大分子物质进出细胞核的通道 D. 线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶 【答案】D 【解析】 【分析】细胞的生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。首先，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换 和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二，细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。 【详解】A、叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶，可进行光反应合成ATP，A正确； B、溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜破裂后水解酶释放出来，会破坏部分细胞结构，B正确； C、细胞的核膜是双层膜结构，其上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，核孔对大分子进出具有选择性，C正确； D、线粒体DNA位于线粒体基质中，而不是线粒体外膜上，可编码参与呼吸作用的酶，D错误。 故选D。 3. 柽柳是强耐盐植物，它可以将体内多余的无机盐排出体外，以降低盐胁迫对细胞造成的危害。如图以Na+为例，展示了该过程的主要机制（图中A、B、C、D为不同的转运蛋白）。下列相关叙述错误的是（　　） A. Na+不需要与转运蛋白C结合即可完成跨膜运输 B. 一种或一类离子只能通过一种转运蛋白跨膜运输 C. Na+进入收集细胞的过程会受到氧气浓度的影响 D. 转运蛋白D在ATP作用下会发生空间结构的变化 【答案】B 【解析】 【详解】A、液泡中的Na+运到细胞质基质是通过通道蛋白进行的，不需要与转运蛋白C结合，A正确； B、据图分析，转运蛋白ABCD均可运输Na+，B错误； C、据图所示，Na+进入液泡的过程是逆浓度梯度运输，说明是主动运输，需要消耗细胞产生的ATP。氧气浓度影响细胞有氧呼吸产生ATP，进而影响Na+主动运输，C正确； D、Na+通过D从分泌细胞中运出，转运蛋白D参与催化ATP水解，同时将钠离子运出细胞，会发生空间结构的变化，D正确。 4. 为研究温度对某鱼体内消化酶活性的影响，科研人员测定了该鱼肠道中脂肪酶在不同温度下的比活力（U/mg蛋白），结果如下表： 温度（℃） 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 比活力（U/mg蛋白） 1.5 2.8 4.2 6.7 9.3 10.1 7.8 4.5 2.1 0.5 下列叙述正确的是（ ） A. 表中数据可知该脂肪酶的最适温度介于40-45℃之间 B. 65℃时酶仍有微弱活性，说明该酶尚未发生变性 C. 本实验中不同温度的组别之间形成相互对照 D. 若将温度从65℃降至40℃，该酶的活性可恢复至最高 【答案】C 【解析】 【详解】A、由表格数据可知，40~45℃脂肪酶活性持续上升，45~50℃脂肪酶活性下降，45℃时酶活性达到峰值，说明该脂肪酶的最适温度介于40~50℃之间，A错误； B、65℃时酶仅有微弱活性，是因为少部分酶的空间结构尚未被破坏，大部分酶已经发生热变性，B错误； C、本实验的自变量为温度，设置的不同温度组别之间互为对照，属于相互对照，C正确； D、高温会破坏酶的空间结构，且这种变性是不可逆的，65℃时该脂肪酶的空间结构已被破坏，即使温度降至40℃，酶活性也无法恢复，D错误。 5. 东方蝾螈的附肢切除后，伤口处部分细胞死亡，多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期，形成具有特定分化潜能的前体细胞团——芽基，最终发育成完整附肢。下列叙述错误的是（ ） A. 芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达 B. 芽基细胞能发育成完整附肢无法体现其细胞核具有全能性 C. 从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死 D. 前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高 【答案】D 【解析】 【详解】A、芽基形成是已分化的骨骼肌、软骨细胞去分化的过程，继续发育是细胞再分化形成不同组织细胞的过程，两个过程都存在基因的选择性表达，A正确； B、细胞核的全能性需要已分化细胞的细胞核发育成完整个体才能体现，芽基细胞仅发育成完整附肢，并未形成完整个体，因此无法体现细胞核全能性，B正确； C、伤口处部分细胞受外力损伤死亡属于细胞坏死， 再生过程中也存在由基因控制的细胞自动结束生命的细胞凋亡，因此该过程存在细胞凋亡和细胞坏死，C正确； D、骨骼肌细胞和软骨细胞是高度分化的体细胞，前体细胞是二者去分化后形成的分化程度更低、具有分化潜能的细胞，因此前体细胞的分化程度比骨骼肌细胞和软骨细胞低，D错误。 6. 将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是（　　） A. 若发生两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条 B. 若发生减数分裂，减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为20条 C. 若先有丝分裂后减数分裂，减数第一次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色单体为20条 D. 无论任何分裂方式，4个子细胞都可能含有32P放射性 【答案】A 【解析】 【详解】A、若发生两次有丝分裂，第一次有丝分裂产生的子细胞中，每条染色体的DNA均为一条链含32P、一条链含31P；第二次有丝分裂前DNA复制后，每条染色体仅1条染色单体的DNA含32P，第二次有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞内共40条染色体，其中被32P标记的仅20条，A错误； B、若发生减数分裂，DNA仅复制1次，复制后所有DNA均为一条链含32P、一条链含31P，所有染色单体都带标记；减数第二次分裂后期着丝粒分裂，细胞内染色体数暂时加倍为20条，全部带32P标记，B正确； C、若先有丝分裂后减数分裂，有丝分裂产生的子细胞中每条染色体DNA均为一条链含32P、一条链含31P；减数分裂前DNA复制后，每条染色体仅1条染色单体带32P标记，减数第一次分裂后期细胞中有20条染色体、40条染色单体，其中被标记的染色单体为20条，C正确； D、若为减数分裂，4个子细胞全部含32P；若为两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期带标记的染色体可随机移向两极，可能出现4个子细胞都含32P的情况，因此无论哪种分裂方式，4个子细胞都可能含放射性，D正确。 7. 水稻的抗病和感病是一对相对性状，由常染色体上一对等位基因M/m控制。基因m在水稻花粉中编码毒蛋白，会造成一定比例的花粉不育，但该毒蛋白对雌配子无影响。某科研小组让基因型为Mm的亲本水稻植株自交，F1中抗病：感病=4：1。下列有关叙述错误的是（ ） A. 水稻的抗病对感病为显性 B. 基因M/m的遗传遵循基因的分离定律 C. 亲本水稻植株含m基因的花粉中有一半不育 D. F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同 【答案】C 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。 【详解】A、题干信息：基因型为Mm的亲本水稻植株自交，F1中抗病：感病=4：1，可知水稻的抗病对感病为显性，A正确； B、题干信息：水稻的抗病和感病是一对相对性状，由常染色体上一对等位基因M/m控制，可见基因M/m的遗传遵循基因的分离定律，B正确； C、题干信息：基因m在水稻花粉中编码毒蛋白，会造成一定比例的花粉不育，但该毒蛋白对雌配子无影响；Mm的亲本水稻植株自交，则雌配子M：m=1：1，假设雄配子m占x，则F1中mm=1/2x=1/5（题干信息：Mm的亲本水稻植株自交，F1中抗病：感病=4：1），x为2/5，M占3/5，即雄配子M：m=3：2，可见亲本水稻植株含m基因的花粉中有1/3不育，C错误； D、由C项分析可知，雄配子m有2/5的花粉致死，即Mm产生的雄配子M：m=3：2，Mm的亲本水稻植株自交，F1中抗病水稻为MM=1/2×3/5=3/10，Mm=1/2×2/5+1/2×3/5=1/2，即F1中MM：Mm=3：5，若感病水稻mm为父本进行正交，则母本产生的雌配子M：m=（3/8+5/8×1/2）：（5/8×1/2）=11：5，F2抗病水稻与感病水稻为11：5，若感病水稻mm为母本进行正交，父本产生的雄配子M：m=33：10（Mm产生雄配子M：m=3：2），F2抗病水稻与感病水稻为33：10，可见F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同，D正确。 故选C。 8. 如图表示某家族的遗传系谱图，其中甲病由等位基因T/t控制，乙病由等位基因H/h控制。调查研究发现，乙病在自然人群中，女性患者明显多于男性患者；甲病在自然人群中的发病率为1/10000.不考虑突变，下列相关叙述正确的是（ ） A. 等位基因T/t、H/h位于一对同源染色体上 B. Ⅱ2的H基因来自Ⅰ1，而t基因来自Ⅰ2 C. Ⅱ3与正常女性婚配，子女患甲病的概率为1/303 D. 若想调查该遗传病的遗传方式，应在人群中随机抽样调查 【答案】C 【解析】 【详解】A、乙病在自然人群中，女性患者明显多于男性患者，则乙病为伴X染色体显性遗传病；Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病，但是Ⅱ2患甲病，则甲病为常染色体隐性遗传病，等位基因T/t、H/h位于两对同源染色体上，A错误； B、乙病在自然人群中，女性患者明显多于男性患者，则乙病为伴X染色体显性遗传病，Ⅱ2患乙病，其X染色体上的H基因可能来自Ⅰ1，t基因也不一定就来自Ⅰ2，B错误； C、已知甲病在自然人群中的发病率为1/10000，即tt的基因型频率为1/10000，则t的基因频率为1/100，T的基因频率为99/100，自然人群正常女性（T-）中是Tt的概率为Ⅱ3不患甲病，但Ⅱ2患甲病，则Ⅰ1和Ⅰ2基因型都为Tt，Ⅱ3的基因型为1/3TT、2/3Tt，与正常女性（2/101Tt、99/101TT）婚配，子女患甲病（tt）的概率为（2/101）×（1/4）×2/3=1/303，C正确； D、调查遗传病的遗传方式需在患者家系中调查，在人群中随机抽样是调查遗传病发病率的方法，D错误。 9. 研究人员利用同位素标记法和离心法研究大肠杆菌DNA的复制，相关内容见下表。DNA的分子质量不同会导致其在离心管内的分布不同，可能的离心结果如下图。下列分析错误的是（ ） DNA的来源 解旋酶处理 离心结果 含15N的培养基中培养若干代得F0 使用 1 不使用 2 将F0转移到不含15N的培养基中培养一代得F1 使用 3 不使用 4 将F1转移到含15N的培养基中培养一代得F2 使用 5 不使用 6 A. 表中1与2的离心结果均为C B. 表中6的离心结果为D，且中带：重带=1：1 C. 使用解旋酶处理后进行离心，也能证明DNA复制方式 D. 根据2、4、6组结果分析可知，DNA的复制是半保留复制 【答案】C 【解析】 【详解】A、F₀是在¹⁵N培养基中培养多代的大肠杆菌，其DNA双链全为¹⁵N。使用解旋酶处理后，两条单链均为¹⁵N，离心后处于重带；不使用解旋酶时，完整的双链全¹⁵N DNA也处于重带，对应图中的C管，A正确； B、F₁是全¹⁵N的F₀在¹⁴N培养基中繁殖一代的产物，所有DNA均为一条链¹⁵N、一条链¹⁴N的杂合DNA（中带）；将F₁转移到¹⁵N培养基中再繁殖一代得到F₂，产生的子代DNA一半是杂合中带DNA，一半是双链全¹⁵N的重带DNA，因此不使用解旋酶的6组离心结果为中带：重带=1：1，对应图中的D管，B正确； C、若仅对DNA解旋后离心，只能得到不同质量的单链，无法区分半保留复制和全保留复制的产物（不同复制方式解旋后得到的轻重单链比例完全一致），因此仅使用解旋酶处理后离心不能单独证明DNA的半保留复制方式，C错误； D、2组（F₀未处理，全为重带）、4组（F₁未处理，全为中带）、6组（F₂未处理，中带：重带=1：1）的结果完全符合半保留复制的规律，可证明DNA的复制是半保留复制，D正确。 10. 血橙因果肉富含血红色的花色苷而得名。其花色苷合成的调节过程如图所示，其中T序列和C序列是Ruby基因启动子，启动任一途径都可激活Ruby基因表达。为防止极寒气候造成冻伤，提前采摘的血橙中花色苷含量极少。下列分析正确的是（　　） A. T序列被甲基化后不会影响RNA聚合酶与其结合 B. 低温胁迫通过改变T序列的碱基序列使其去甲基化 C. 提前采摘的血橙置于一定强度光照下可提高花色苷含量 D. T序列甲基化后导致血橙花色苷含量降低是不可遗传的 【答案】C 【解析】 【详解】A、T序列被甲基化后会影响RNA聚合酶与其结合从而影响其转录过程，A错误； B、去甲基化是对 T 序列的修饰，不会改变 T 序列的碱基序列，B错误； C、据题图可知：提前采摘的血橙果实置于一定强度光照下可激活 Ruby 基因表达，促进花色苷合成，从而提高果肉的花色苷含量，C正确； D、T序列被甲基化后会影响RNA聚合酶与其结合从而影响其转录过程影响基因的表达，是可以遗传的，D错误。 故选C。 11. 为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（ ） A. R编码的氨基酸序列发生改变，是由基因发生碱基缺失导致 B. 该突变体有多种表型变异，表明基因与性状是一一对应关系 C. 选用受精卵进行基因敲除，可确保突变的基因可遗传给子代 D. 该研究无法确定基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 【答案】B 【解析】 【详解】A、R基因编码序列缺失4个碱基属于基因突变中的碱基缺失，会导致转录产生的mRNA上的密码子发生改变，从而使得翻译出的氨基酸序列发生改变，A正确； B、该突变体仅R基因突变就出现体型、体色两种表型变异，说明一个基因可以影响多个性状（一因多效），不支持基因与性状是一一对应关系，B错误； C、受精卵是个体发育的起点，对受精卵进行基因敲除后，发育成的个体所有细胞（包括生殖细胞）都携带突变基因，可确保突变基因遗传给子代，C正确； D、该研究仅得知R基因突变后性状发生改变，未探究该基因表达产物的功能，无法确定其是通过控制蛋白质结构直接控制性状，还是通过控制酶的合成控制代谢间接控制性状，D正确。 12. 野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP基因突变的马铃薯，开展如下杂交实验。下列叙述错误的是（ ） A. 分析种子中双亲的特异性序列可确定其染色体来源 B. 基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失 C. 杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来 D. 经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株 【答案】D 【解析】 【分析】结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使得细胞内染色体数目加倍。 【详解】A、染色体的主要成分是DNA和蛋白质，且DNA具有多样性和特异性，分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源，A正确； B、结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知，DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失，B正确； C、结合题图可知，杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子（仅有母本来源染色体的种子）发育而来，C正确； D、经秋水仙素处理，染色体成功加倍后，通过筛选可获得具有母本优良性状的植株，D错误。 故选D。 13. 甘蔗原醋是近些年来开发的新型食用果醋，汁液透亮、酸味浓郁，具有调节肠胃功能、预防高血压及高血脂症等功效。具体生产流程如图所示，下列有关叙述错误的是（ ） A. LB型醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 B. 发酵前适度稀释甘蔗汁，缓解高渗对酵母的致死效应 C. 甘蔗原酒制好后只需通入无菌空气即可制作甘蔗原醋 D. 在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由橙黄色变为灰绿色 【答案】C 【解析】 【详解】A、醋酸菌在糖源不足时可将乙醇依次转化为乙醛、乙酸，因此LB型醋酸菌含有催化乙醇氧化为乙酸的相关酶，A正确； B、未稀释的甘蔗汁糖浓度高，属于高渗环境，易导致酵母菌渗透失水死亡，适度稀释可缓解高渗对酵母的致死效应，B正确； C、利用甘蔗原酒制作原醋时，除通入无菌空气外，还需要接种LB型醋酸菌、将温度控制在醋酸菌适宜生长的30~35℃等条件，C错误； D、酸性条件下，酒精可与重铬酸钾发生显色反应，使溶液由橙黄色变为灰绿色，该原理常用来检测酒精，D正确。 14. 抗生素是微生物产生的一类具有抑菌或杀菌活性的次级代谢产物，是临床抗感染治疗的核心药物。为筛选新型抗生素产生菌，研究人员以土壤为分离源，进行了产抗生素菌株的分离与抗菌活性鉴定实验，实验流程如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A. 涂布土壤稀释液前，需对培养基进行干热灭菌 B. 图中没有产生透明圈的菌株一定不能产生抗生素 C. 透明圈与菌落直径的比值越大，S对该抗生素越敏感 D. 图中测试菌3繁殖最慢，说明这种测试菌的抗性最强 【答案】C 【解析】 【详解】A、培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌，干热灭菌适用于耐高温、需要保持干燥的玻璃器皿、金属用具等，若用干热灭菌处理培养基会破坏营养成分且损失水分，A错误； B、未产生透明圈仅说明该菌株产生的物质对本次实验的指示菌S无抑制作用，不代表其一定不能产生针对其他微生物的抗生素，B错误； C、透明圈是指示菌S的生长受抑制的区域，透明圈与菌落直径的比值越大，说明该菌株产生的抗生素对S的抑制效果越强，即S对该抗生素越敏感，C正确； D、测试菌繁殖越慢，说明受抗生素的抑制作用越强，抗性越弱，因此测试菌3的抗性最弱，D错误。 15. 研究人员将HAP4基因定向插入到R质粒的启动子（PTDH3）的下游，以构建HAP4基因高表达载体，过程如图所示。HAP4基因的M端可直接用图中相应限制酶切割，扩增HAP4基因片段时需在N端添加特定的限制酶识别序列。若R质粒其他部位、HAP4基因不含图示的限制酶识别序列，下列叙述错误的是（ ） A. RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录 B. 应选用限制酶XhoI切割R质粒，限制酶SalI切割HAP4基因 C. HAP4基因M端存在5′−ACTAGT−3′序列，故可用SpeI进行酶切 D. HAP4基因与R质粒构成的重组质粒不能被限制酶XhoI切开 【答案】C 【解析】 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别并特异性结合的位点，二者结合后可启动下游基因的转录过程，A正确； BC、由图示可知限制酶SpeI的识别序列为5′−ACTAGT−3′，HAP4基因M端存在该序列，因此可用SpeI进行酶切，但是质粒上没有SpeI的切割位点，虽然XbaI切割形成的黏性末端和SpeI相同，但是如果用XbaI切割质粒会将启动子切除，所以HAP4基因M端不能用SpeI进行酶切；而M端还存在SalI的识别序列，所以可以用限制酶SalI切割HAP4基因，质粒中的限制酶XhoI切割后产生的黏性末端为5′−TCGA−，限制酶SalI切割后产生的黏性末端也为5′−TCGA−，二者黏性末端互补，可以连接。实验需要将HAP4基因插入启动子下游，靠近启动子的R质粒位点是XhoI位点，HAP4的M端自带SalI识别序列，因此需要用XhoI切割R质粒、SalI切割HAP4基因，B正确，C错误； D、XhoI识别序列为CTCGAG，SalI识别序列为GTCGAC，二者连接后，连接处的序列变为CTCGAC，不再符合XhoI的识别序列，且R质粒其他部位没有XhoI识别位点，因此重组质粒不能被XhoⅠ切开，D正确。 二、填空题（除标记外，每空1分，共55分） 16. 不同植物的光合作用机制不完全相同，大豆是C3植物，而玉米是一类具有高光合作用效率的C4植物，图1表示玉米的光合作用和光呼吸过程，由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。Rubisco酶是一个双功能酶，CO2浓度高时，倾向于催化C5和CO2反应；O2浓度高时，倾向于催化C5和O2反应生成CO2（称为光呼吸）。回答下列问题。 （1）正常进行光合作用的玉米植物，突然停止光照，引起________减少，导致暗反应减弱；C5与O2结合增加，使细胞产生的CO2________（填“增加”或“减少”）。 （2）晴朗的夏季中午，同一环境条件下小麦（C3植物）和玉米（C4植物）相比，光呼吸更弱的是________，其原因是：________。 （3）某同学利用大豆叶片进行有关实验，实验中多次打孔获得叶圆片，并对叶圆片进行干燥称重，结果如下表（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。则叶圆片光照1h的实际光合作用强度表达式是________（用表中相关字母表示）。 实验前 黑暗1h后 再光照1h后 叶圆片干燥称重（g/cm2） x y z （4）科研人员成功地将玉米C4途径关键酶PEPC的基因导入水稻原种中，获得了高表达的转基因水稻，其光合速率显著提升。为探究高光强下转基因水稻光合速率的提升是否与PEPC基因导入有关，研究人员在高光强下用PEPC酶专一抑制剂DCDP处理水稻叶片，并检测水稻的光合放氧速率，结果如图2所示。分析该实验中的自变量是_______，可得出的结论是________。 【答案】（1） ①. ​​ATP和NADPH​ ②. 增加 （2） ①. 玉米 ②. 玉米的维管束鞘细胞中CO₂浓度高（C4途径浓缩CO2），抑制Rubisco酶催化C5与O2的反应（光呼吸）​ （3）z＋x－2y （4） ①. 是否使用DCDP处理、水稻品种 ②. 高光强下转基因水稻光合速率的提升与PEPC基因导入有关   【解析】 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3， C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【小问1详解】 停止光照后，光反应停止，导致暗反应所需的​​ATP和NADPH​​减少，C3还原受阻，C5再生减少。此时C5与O2结合（光呼吸）增强，生成更多CO2。 【小问2详解】 C4植物（玉米）通过PEPC高效固定CO2，将CO2泵入维管束鞘细胞，维持鞘细胞高CO2浓度，抑制光呼吸；而C3植物（小麦）因高温下气孔关闭，胞间CO2浓度低，O₂相对浓度高，光呼吸显著。 【小问3详解】 黑暗1小时：呼吸消耗量为。光照1小时：净积累量为，实际光合作用强度 = 净积累量 + 呼吸消耗量 = 。 【小问4详解】 据图分析，自变量有是否使用DCDP（PEPC酶抑制剂）和水稻品种。同时​图2显示，DCDP（抑制PEPC酶）处理后，转基因水稻光合放氧速率显著下降至与原种接近，表明PEPC基因的导入是光合速率提升的关键。因此得出结论为高光强下转基因水稻光合速率的提升与PEPC基因导入。  17. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型，其花色有红色、白色，叶型有宽叶、窄叶。某科研团队选取纯合亲本进行了如下实验，结果如下表所示。不考虑X、Y染色体的同源区段，回答下列问题： 实验 母本 父本 F1 F2 ① 红花 白花 红花 红花∶白花=9∶7 ② 白花 红花 红花 红花∶白花=9∶7 ③ 宽叶 窄叶 记录结果遗失 记录结果遗失 （1）若花色仅由一对等位基因A/a控制，且A对a为完全显性，则该基因位于______________染色体上，理由是________________________________________________________。 （2）若花色由两对独立遗传的等位基因B/b、C/c控制，仅考虑花色，则实验②F2中白花植株的基因型有____________种，F2中基因型相同的个体相互交配后不发生性状分离的植株所占比例为____________。 （3）不同染色体DNA中的简单重复序列（SSR）差异很大，可用于基因的定位。为确定控制宽叶和窄叶的基因E/e是否位于4号染色体上，该科研团队提取实验③亲本及F2中部分宽叶植株和窄叶植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上的SSR，部分电泳结果如图所示： 据此判断，可知窄叶基因为______________（填“显性”或“隐性”）基因，且位于4号染色体上，判断的理由是________________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 常     ②. ①②组实验互为正反交实验，实验结果相同 （2） ①. 5##五 ②. 1/2  （3） ①. 隐性 ②. F2中窄叶植株电泳结果与亲本窄叶植株完全相同，而宽叶植株存在杂合现象  【解析】 【小问1详解】 实验①②可以看成是正反交，且后代表型相同，均表现为红花，据此推测，若花色仅由一对等位基因A/a控制，且A对a为完全显性，则该基因位于常染色体上。 【小问2详解】 若花色由两对独立遗传的等位基因B/b、C/c控制，仅考虑花色，则红花基因型为B_C_，其余均为白花。那么实验②F2中白花植株的基因型有5种，分别为bbCC、bbCc、BBcc、Bbcc、bbcc，F2中基因型相同的个体相互交配后不发生性状分离的植株依次为1bbCC、2bbCc、1BBcc、2Bbcc、1bbcc、1BBCC，共8份，它们在F2所占比例为1/2。 【小问3详解】 实验结果显示，F2中窄叶植株电泳结果与亲本窄叶植株完全相同，而宽叶植株存在杂合现象，据此可知，窄叶基因为“隐性”基因，且“位于”4号染色体上。 18. 淀粉酶在工业生产上是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平，首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。某研究人员对所取土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作（A组）和计数操作（B组），过程如图Ⅰ．图Ⅱ是一种接种方法示意图。请回答下列问题： （1）图Ⅰ中步骤③、④所用培养基的成分，最大的区别是________（填营养成分）种类不同。步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照，目的是________________________________。 （2）图Ⅰ中步骤⑦中，将1mL菌液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度经过步骤⑧各在3个平板上接种（每个平板的接种量为0.1mL），经适当培养后，2组平板上的菌落数分别为59、57、58和2、7、5.据此可得出每升菌液中的活菌数为________个，据此可推测适宜的土壤稀释倍数为________倍。 （3）图Ⅰ中经过步骤④、⑤后得到的单菌落不一定是由淀粉分解菌形成，可能的原因是________________。 （4）图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，接种环要进行________次灭菌，其中灭菌目的相同的是第________次。 【答案】（1） ①. 碳源 ②. 检测培养基是否被污染 （2） ①. 5.8×106 ②. 10 （3）有些微生物不能合成淀粉酶，但可以利用淀粉分解后的产物生长，也能形成菌落（或者自养型微生物不需要利用培养基中的淀粉，也能形成菌落） （4） ①. 4 ②. 2和3 【解析】 【小问1详解】 步骤③为扩大培养，而步骤④为选择培养，两个过程所用的培养基成分中最大的区别是碳源种类不同，即选择培养基中需要以淀粉作为唯一碳源。步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照，目的是检测培养基是否被污染。 【小问2详解】 应选择数目在30-300之间的平板进行计数，故稀释倍数是10的浓度较为合适，每升菌液中的活菌数为（59＋57＋58）/3÷0.1×10×103=5.8×106 个。 【小问3详解】 图Ⅰ中经过步骤④、⑤后得到的单菌落不一定是由淀粉分解菌形成，可能的原因是有些微生物不能合成淀粉酶，但可以利用淀粉分解后的产物生长，也能形成菌落（或者自养型微生物不需要利用培养基中的淀粉，也能形成菌落）。 【小问4详解】 据图分析，甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，划线前及划线结束都要进行灼烧灭菌，共4次，其中第二、三次均是为了杀灭接种环上存留的菌种，两次目的相同。 19. 基因印记是小鼠遗传过程中普遍存在的一种遗传现象，是指基因在发育过程中产生专性的加工修饰（如甲基化）从而不能表达，导致后代体细胞中来源于两个亲本的基因有不同的表达活性。印记是在受精卵形成过程中获得的，在下一代配子形成时，基因印记会重建。如图是基因型为Aa的小鼠进行交配时基因的传递示意图。回答下列问题： 注：印记重建后，雄配子表现均正常，雌配子均被甲基化。 （1）亲代雌鼠表现为__________（填“显性”或“隐性”）性状，其与亲代雄鼠基因型相同但表型不同，造成这种情况的原因是________。 （2）由图示配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自其__________（填“父方”“母方”或“不确定”）。雌配子中印记重建后，A基因碱基序列__________。 （3）请设计一次杂交实验确定一生长缺陷雄鼠的基因型，写出实验思路和预期结果及结论。实验思路：__________。预期结果及结论：__________。 【答案】（1） ①. 显性 ②. 体细胞内发生甲基化的等位基因不同，且甲基化的基因不能表达 （2） ①. 父方 ②. 保持不变 （3） ①. 让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代的表型及比例，若后代全为生长缺陷鼠，则该生长缺陷雄鼠的基因型为aa ②. 若后代中生长正常鼠：生长缺陷鼠=1：1，则该生长缺陷雄鼠的基因型为Aa 【解析】 【分析】据图分析可知，雄配子中印记重建去甲基化，雌配子中印记重建甲基化。 【小问1详解】 亲代雌鼠的A基因可以正常表达，其表现为显性性状；亲代雄鼠的A基因发生甲基化，不能正常表达，因此与雌鼠的表型不同。 【小问2详解】 由题图可知，在雌雄配子印记重建过程中，所有雌配子中基因都会发生甲基化，因此子代中未甲基化的基因均来自父方。印记重建不会改变基因的碱基序列，所以，雌配子中印记重建，A基因碱基序列保持不变。 【小问3详解】 让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代的表型及比例。若用“h”标记甲基化基因，则生长缺陷雄鼠的基因型为Aha或aa。在雌、雄配子印记重建过程中，所有的雄配子均正常，因此基因型为Aha的雄鼠可以产生正常雄配子A和a，基因型为aa的雄鼠可以产生正常雄配子a；在雌、雄配子印记重建过程中，所有雌配子中基因会发生甲基化，因此基因型为Aha的雄鼠和雌鼠交配，后代中生长正常鼠：生长缺陷鼠=1：1；基因型为aa的雄鼠和雌鼠交配，后代全为生长缺陷鼠。 20. 人工开发的智能工程菌可用于简化疾病诊断和精准用药，某慢性疾病会使患者肠道内产生物质S，且生成量与疾病严重程度正相关，科研人员将抗炎蛋白基因与物质S特异性诱导激活的启动子P、终止子等组件连接构成重组基因（如图一），再与图二所示载体连接，构建表达载体。然后其导入大肠杆菌，筛选得到菌株E，饲喂菌株E的患病模型小鼠症状明显缓解。回答下列问题： （1）利用PCR获取抗炎蛋白基因时，需要加入引物，其长度不宜过短的原因是_______。 （2）先将抗炎蛋白基因插入如图二所示Kanr基因内的sacⅡ位点，抗炎蛋白基因的终止子尾端有一个pstⅠ的酶切位点。为确认抗炎蛋白基因的大小和插入方向，科研人员用限制酶_______切割重组质粒并进行电泳，结果出现了4.8kb和0.8kb两个片段。据图分析，抗炎蛋白重组基因长度约为______kb；抗炎蛋白基因插入后转录方向与Kanr基因________（填“相同”或“相反”）。 （3）为筛选转化成功的工程菌，可将大肠杆菌分别接种到青霉素和卡那霉素培养基中，转化成功的菌株E对两种抗生素的抗性情况为________。 （4）该工程菌之所以被称为智能工程菌，从抗炎蛋白基因表达的角度分析，原因可能是________。 【答案】（1）引物过短，则会导致引物特异性太差，出现非特异性扩增，非目标产物增多 （2） ①. pstⅠ ②. 2.6 ③. 相反 （3）抗氨苄青霉素不抗卡那霉素 （4）启动子P仅在该疾病发生时，患者肠道内产生物质S时才表达抗炎蛋白且能精准治疗疾病 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 引物长度不宜过短，是因为​​引物过短，则会导致引物特异性太差，出现非特异性扩增，非目标产物增多，因此引物核苷酸序列不宜过短。 【小问2详解】 据题干信息可知，要确认抗炎蛋白基因的大小和插入方向，需要用限制酶切割重组质粒，使得抗炎蛋白基因和载体被切割成不同的片段，以便通过电泳分析。由于抗炎蛋白基因插入在Kanr基因内的sacⅡ位点，且抗炎蛋白基因的终止子尾端有一个pstⅠ的酶切位点，所以选择限制酶pstⅠ​​切割重组质粒。由题意可知，加入目的基因后大小为4.8kb+0.8kb=5.6kb，载体大小为3kb，所以抗炎蛋白重组基因长度约为5.6-3=2.6kb。如果插入目的基因与Kanr基因转录方向相同，则两个pstⅠ位点之间大小大于2.6kb，加上载体3kb，与题意不符，所以插入目的基因与Kanr基因转录方向相反。 【小问3详解】 由图可知，卡那霉素基因已经被破坏，所以重组菌株不能在含卡那霉素的培养基生长，但可在含氨苄青霉素的培养基培养。 【小问4详解】 构建表达载体时选用抗炎蛋白基因与物质S特异性诱导激活的启动子P，是因为启动子P仅在该疾病发生时，患者肠道内产生物质S时才表达抗炎蛋白且能精准治疗疾病。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $